前言
国际科技博愈发紧张,连“卡脖子”都成为了国际常用词,西方国家更是给中国处处设卡,试图将中国科技发展的步伐牢牢锁死。
但在这场科技博弈中,中国并非一味被动挨打,早在2007年,中国就凭借一项自主研发的核心技术,在全球激光晶体领域打出了一张漂亮的“王牌”,甚至美国用15年,都没追上我国,这究竟是一项怎样的技术?
激光晶体技术
中国激光技术的发展严重受制于人,缺乏非线性光学晶体,这是高精科研必用的核心零件,因为这个零件的缺失,我国的激光技术受到了极大的限制。
当时中国只能依赖进口国外的晶体材料,不仅成本高昂,而且性能也无法满足日益增长的科研和工业需求,一度被外国卡脖子。
陈创天为了改变现状,召集了一批科学家,开始艰难科研工作,那时经费紧张,他们就用自己的钱。
就是这样昼夜颠倒的工作,终于他们发现了晶体与与微观结构之间的关联,1979年,陈创天团队成功研制出了大块BBO晶体。
这是中国首个完全自主研发的非线性光学晶体材料,BBO晶体激光透过率高达80%以上,这一成果在当时的国际科技界引起了轰动。
要知道,在那个年代,西方国家普遍认为中国在高科技领域落后,这样的先进技术成果不应该出现在中国。
BBO晶体的出现,无疑是对这种偏见的强有力回击,然而BBO晶体的商业化之路并不顺利。由于当时中国专利法尚未出台,BBO晶体在国际市场上受到了不少限制。
但这并没有让中国科学家停下脚步,在BBO晶体的基础上,陈创天团队继续探索,最终在1990年研制出了另一种新型晶体——LBO。
他们吸取了BBO晶体的教训,LBO晶体研发团队立即申请了专利,有效地保护了中国的知识产权,尽管美国仍然试图通过法律手段挑战LBO晶体的专利有效性,但最终未能得逞。
KBBF晶体的诞生与应用
虽然BBO和LBO晶体在国际上取得了领先地位,但陈创天团队深知,这两种晶体仍然存在局限性。
它们无法通过简单的技术手段直接倍频产生深紫外激光,而深紫外激光在芯片制造等领域具有重要的应用价值,为了突破这一技术瓶颈,陈创天团队开始了对新型非线性光学晶体的探索。
终于他们研制出了KBBF晶体,这种晶体非常特殊,甚至到现在也是独一无二的晶体材料,它的出现打破了国际激光界普遍认为的认知,为深紫外激光领域打开了新的大门。
KBBF晶体的诞生,让中国在激光晶体领域实现了质的飞跃。起初,中国采取了开放合作的策略,将KBBF晶体推向国际市场,并为一些国家提供技术支持。
这既是为了促进国际科技交流,也是为了展示中国科技实力,然而一些西方国家竟然将KBBF晶体应用于军事领域,甚至试图将其用于研发太空激光武器,这种行为严重违背了中国开放合作的初衷,也对国际和平与安全构成了潜在威胁。
中国进行技术封锁
面对西方国家对KBBF晶体的滥用,中国政府在2009年果断采取了出口禁令,禁止KBBF晶体出口,这一举措既是为了保护中国的核心技术成果,也是为了维护国际和平与安全。
出口禁令一出,西方国家尤其是美国,顿时陷入了困境,他们不得不开始自行研制KBBF晶体,但由于技术难度极高,进展十分缓慢。
美国不甘心被中国“卡脖子”,他们采取了各种手段试图获取KBBF晶体技术,但都因为缺乏核心技术,仿制出的晶体性能远不及中国原版。
他自己研发不出来,就改变思路,将目光转移到人才上,美国开出巨额高薪,企图挖走中国的相关专家,但中国科学家们立场坚定,拒绝了美国的邀请。
无奈下美国又再次深耕下去了,终于他们成功研制出来了KBBF晶体,这足足花费了他们15年的时间。
而这几十年中,中国成为了领先者,因为在15年,科学家们在KBBF晶体的基础上,研发出了一种性能更优异的新型非线性光学晶体——LSBO。
这意味着即使美国虽然突破了KBBF晶体的技术封锁,但我国又让美国卡脖子,美国和中国追逐,非常像像是一场“龟兔赛跑”,当兔子还在费力地追赶乌龟之前留下的足迹时,乌龟已经跑得更远了。
LSBO晶体
LSBO晶体不仅在性能上超越了KBBF晶体,更在应用领域上得到了拓展,它在科研、超精密加工等领域展现出了巨大的潜力,为中国芯片产业的发展提供了强有力的技术支持。
中国激光晶体技术的快速发展,离不开国家的大力支持和科研人员的辛勤付出,在西方国家的技术封锁和打压下,中国科学家们迎难而上,不断突破技术瓶颈,最终实现了从追赶到超越的转变。
中国激光晶体技术的未来发展方向,将更加注重自主创新和应用拓展,将继续深入研究新型激光晶体材料,提升其性能和稳定性,积极探索激光晶体在更多领域的应用,例如激光医疗、激光通信等。
在国际科技竞争日益激烈的背景下,中国激光晶体技术将继续发挥其战略优势,为中国科技实力的提升和国际竞争力的增强作出更大的贡献。
信源
中科院2024年10月8日——逆境中长出的“中国牌”晶体
《小康》杂志社官方账号2023年6月26日——“科学人生•百年”院士风采丨陈创天:让中国晶体享誉全球